一种空气能蒸汽式泡沫塑料一体成型机的制作方法

本发明涉及泡沫塑料加工技术领域，具体涉及一种空气能蒸汽式泡沫塑料一体成型机。

背景技术：

泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料，具有质量轻、隔热、吸音、减震等特性。泡沫塑料的制备过程主要包括以下步骤：1.将塑泡原料注入到成型模具的模腔中；2.在液体或熔体塑泡原料中引入高温蒸汽气体；3.使塑泡原料发泡产生微孔，并增长到一定体积后固定微孔结构，从而得到泡沫塑料。

现有的泡沫塑料成型机主要包括独立的成型模具和独立的蒸汽发生装置，而蒸汽发生装置通常都是采用锅炉，即为依靠锅炉提供蒸汽来实现泡沫塑料制品的成型生产，同时还需要借助较长的输送管道来连接锅炉和成型模具，用于输送高温蒸汽。通过现有泡沫塑料成型机的结构和工作方式可以看出，其在实际使用过程中仍存在以下问题：1.蒸汽输送管道太长，热量损失大，浪费能源，而且锅炉属于大型高温高压容器，不仅生产成本高，安全隐患也大，安全管理成本高；2.泡沫塑料成型完成后，在打开模具时会排出多余的热蒸汽，造成热能损失，并使车间环境变差，不节能且不环保。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的泡沫塑料成型机采用锅炉输送蒸汽的生产成本高，安全隐患大，以及打开模具时排出多余的热蒸汽，造成热能损失，并使车间环境变差，不节能且不环保的问题；从而提供一种安全性好，降低生产成本，提供能源利用率，既节能又环保的空气能蒸汽式泡沫塑料一体成型机。

本发明提供一种空气能蒸汽式泡沫塑料一体成型机，包括模具成型装置和蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括:

第一箱体，其上设有进水管；

空气能加热装置，具有设置在所述第一箱体内的空气能加热组件，所述空气能加热组件对所述第一箱体内的液体加热；

蒸汽加热装置，通过第一管道与所述第一箱体连通，用于将所述第一箱体中输送过来的液体加热至蒸汽状态；

循环管路装置，包括连接所述蒸汽加热装置和所述模具成型装置、将蒸汽输送至所述模具成型装置中的第一管路结构，以及连接所述模具成型装置和所述空气能加热装置、将所述模具成型装置中的剩余蒸汽输送至所述空气能加热装置处的第二管路结构。

作为一种优选方案，所述蒸汽发生器还包括第二箱体，所述空气能加热装置具有设置在所述第二箱体内的热能吸收组件，所述第二管路结构的出口与所述第二箱体连通。

作为一种优选方案，所述第二箱体通过滤管结构与所述蒸汽加热装置连接，所述滤管结构用于将所述第二箱体内的冷凝液体过滤。

作为一种优选方案，所述蒸汽加热装置包括：

第三箱体，分别通过第一管道与所述第一箱体连通，通过第二管路与所述第二箱体连通；

第四箱体，分别与所述第三箱体和所述第一管路结构的入口连通，所述第四箱体内设置有将液体加热至蒸汽状态的蒸汽加热组件。

作为一种优选方案，所述第三箱体与所述第四箱体通过第三管道连接，所述第三管道上设置有单向控制阀。

作为一种优选方案，所述第二箱体与所述模具成型装置之间还设置有用于对模具成型装置冷却的冷气管路，所述冷气管路上设置有冷气控制阀。

作为一种优选方案，所述第一箱体内设置有用于使所述第一箱体的水形成螺旋水流的导流装置。

作为一种优选方案，所述导流装置为螺旋桨装置或超声波振动装置或螺旋泵装置。

作为一种优选方案，所述第一管路结构和第二管路结构分别为蒸汽导管，所述蒸汽导管上设置有电磁阀装置。

作为一种优选方案，所述第四箱体内还设置有温度监测器。

作为一种优选方案，所述第四箱体的侧壁上还设置有泄压阀。

作为一种优选方案，所述第三箱体的内夹层中设有至少一层的保温材料，其侧壁上设置有排污阀。

作为一种优选方案，所述空气能加热组件为冷凝器，所述热能吸收组件为蒸发器，所述空气能加热装置还包括连接所述冷凝器和所述蒸发器的压缩机。

本发明技术方案相比现有技术具有如下优点：

1.本发明提供的泡沫塑料一体成型机中，将空气能式蒸汽发生器与泡沫塑料成型机结合在一起，工作时，通过空气能加热装置吸收空气中热量来制造热水，再将热水输送至蒸汽加热装置中二次加热生成蒸汽，并达到高温高压状态，从而通过第一管路结构将蒸汽输送中模腔中，在完成泡沫塑料制品的成型后，通过第二管路结构将剩余蒸汽回收至空气能加热装置中再循环利用，这样设计的好处在于，根据空气能加热装置吸收空气热量交换于水介质的工作原理，即利用空气能加热装置来吸收蒸汽热量，以便更好回收热能，既能提高空气能加热装置的工作效率，节能性好，又能避免模具内的蒸汽水直接排放至大气中，保证车间环境的清洁，并且不再采用锅炉的蒸汽传输方式，优化生产工艺，降低生产成本，安全性好，有效提高能源利用率，既节能又环保。

2.本发明提供的泡沫塑料一体成型机中，所述空气能加热装置具有设置在所述第二箱体内的热能吸收组件，所述第二管路结构的出口与第二箱体连通，这种结构设置，模具成型装置内的热蒸汽由第二管路结构引入到第二箱体内，通过热能吸收组件吸收余热，以起到回收热能的作用，提高工作效率，然后再通过空气能加热组件将获取的热量转换为水的热能，从而产生热水，如此循环利用并实现热量守恒，设计合理，配合可靠。

3.本发明提供的泡沫塑料一体成型机中，所述第二箱体通过滤管结构与蒸汽加热装置连接，这种结构设置，通过滤管结构将冷凝液体过滤后引入到蒸汽加热装置中，通过蒸汽加热装置对其再加热形成蒸汽又输送至模具成型装置中使用，这样设计既可以防止第二箱体内发生积水现象，又能循环利用冷凝液体，减少废水废气排放，实现资源合理利用，节能环保。

4.本发明提供的泡沫塑料一体成型机中，蒸汽加热装置包括第三箱体和第四箱体，第三箱体接收来自第一箱体和第二箱体的液体水，并将液体水输送至第四箱体中通过蒸汽加热组件加热至蒸汽状态，根据第四箱体在工作时处于高温高压状态，足以形成沸水及蒸汽以满足模具成型装置的成型生产需要，以及将第二箱体通过滤管结构与第三箱体连通，保证连接安全性和可靠性，使第二箱体内的冷凝液体经滤管结构、第三箱体循环至第四箱体中再加热利用，第三箱体能够起到缓冲的作用，减少第四箱体内的高温高压状态对滤管结构、第一管道连通状态的影响。

5.本发明提供的泡沫塑料一体成型机中，第二箱体内的空气被热能吸收组件吸收热量后而降温形成冷气，根据工作程序合理设计，通过设置在第二箱体与模具成型装置之间的冷气管路将冷气吹送至模具成型装置上，对模具成型装置实现风冷散热的作用，更加节能，有效提高能源利用率。

6.本发明提供的泡沫塑料一体成型机中，所述第一箱体内设置有用于使所述第一箱体的水形成螺旋水流的导流装置，这种结构设置，在螺旋状态下水流能够与空气能加热组件充分接触，有利于促进热交换。

7.本发明提供的泡沫塑料一体成型机中，所述第三箱体的内夹层中设有至少一层的保温材料，保温材料可以选择石棉或者岩棉来进行保温均可，也就是将第三箱体作为一种保温水箱对其内热水起到保温效果，在需要清洗箱体时，只需要打开第三箱体上设置的排污阀进行排水，还可以有效排除箱体内积存的杂质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为发明提供的空气能蒸汽式泡沫塑料一体成型机的结构示意图；

图2为本发明的蒸汽发生器的的结构示意图；

附图标记说明：1-模具成型装置，11-模腔，12-上模芯，13-下模芯，14-机箱，21-第一箱体，22-第二箱体，23-进水管，24-导流装置，3-空气能加热装置，31-空气能加热组件，32-热能吸收组件，33-压缩机，4-蒸汽加热装置，41-第三箱体，42-第四箱体，43-蒸汽加热组件，44-单向控制阀，45-温度监测器，46-泄压阀，47-排污阀，5-第一管路结构，50-电磁阀装置，6-第二管路结构，7-滤管结构，8-冷气管路，81-冷气控制阀，9-智能控制装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供如图1-2所示的一种空气能蒸汽式泡沫塑料一体成型机，包括模具成型装置1和蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括:

第一箱体21，其上设有进水管23；

空气能加热装置3，具有设置在所述第一箱体21内的空气能加热组件31，所述空气能加热组件31对所述第一箱体内的液体加热；

蒸汽加热装置4，通过第一管道与所述第一箱体连通，用于将所述第一箱体中输送过来的液体加热至蒸汽状态；

循环管路装置，包括连接所述蒸汽加热装置4和所述模具成型装置1、将蒸汽输送至所述模具成型装置中的第一管路结构5，以及连接所述模具成型装置1和所述空气能加热装置3、将所述模具成型装置中的剩余蒸汽输送至所述空气能加热装置3处的第二管路结构6。

上述实施方式中，将空气能式蒸汽发生器与泡沫塑料成型机结合在一起，工作时，通过空气能加热装置3吸收空气中热量来制造热水，再将热水输送至蒸汽加热装置4中二次加热生成蒸汽，并达到高温高压状态，从而通过第一管路结构5将蒸汽输送中模腔中，在完成泡沫塑料制品的成型后，通过第二管路结构6将剩余蒸汽回收至空气能加热装置中再循环利用，这样设计的好处在于，根据空气能加热装置吸收空气热量交换于水介质的工作原理，即利用空气能加热装置来吸收蒸汽热量，以便更好回收热能，既能提高空气能加热装置的工作效率，节能性好，又能避免模具内的蒸汽水直接排放至大气中，保证车间环境的清洁，并且不再采用锅炉的蒸汽传输方式，优化生产工艺，降低生产成本，安全性好，有效提高能源利用率，既节能又环保。

下面结合图1-2对所述蒸汽发生器的具体设置方式中作详细说明：

所述蒸汽发生器还包括第二箱体22，所述空气能加热装置3具有设置在所述第二箱体22内的热能吸收组件32，所述第二管路结构6的出口与所述第二箱体22连通，其中，热能吸收组件32作为一个吸热部件而向外界吸热热量，空气能加热组件则作为一个发热部件而向外界散热热量，从而实现热量守恒，通过上述结构设置，所述模具成型装置1内的热蒸汽由第二管路结构6引入到所述第二箱体21内，通过热能吸收组件32吸收余热，以起到回收热能的作用，提高工作效率，然后再通过空气能加热组件31将获取的热量转换为水的热能，从而产生热水，如此循环利用并实现热量守恒，设计合理，配合可靠。

根据回收的蒸汽水在第二箱体内遇冷会形成冷凝液体，为了可以循环利用冷凝液体，所述第二箱体22通过第二管道与所述蒸汽加热装置4连接，所述第二管道为滤管结构7，所述滤管结构7用于将所述第二箱体内的冷凝液体过滤，这种结构设置，通过滤管结构7将冷凝液体过滤后引入到蒸汽加热装置中，通过蒸汽加热装置4对其再加热形成蒸汽又输送至模具成型装置1中使用，这样设计既可以防止第二箱体内发生积水现象，又能循环利用冷凝液体，减少废水废气排放，实现资源合理利用，节能环保。

作为一种优选实施方式，所述模具成型装置1在成型生产过程会发热，以及所述第二箱体21内的空气被所述热能吸收组件吸收热量后而降温形成冷气，因此，所述第二箱体22与所述模具成型装置1之间还设置有用于对模具成型装置冷却的冷气管路8，所述冷气管路8上设置有冷气控制阀81，所述冷气控制阀81为电磁阀结构，其在打开时导通冷气管路，根据工作程序合理设计，在模具成型装置完成泡沫塑料制品的成型后，通过冷气管8将冷气吹送至所述模具成型装置1上对模具成型装置实现风冷降温的作用，相比于传统外设的水冷方式，结构简单，更加节能，有效提高能源利用率。

作为一种具体结构设置，所述第一管路结构5和第二管路结构6分别为蒸汽导管，所述蒸汽导管上设置有电磁阀装置50，只有在开启电磁阀装置时，才能正常导通所述第一管路结构5和第二管路结构6来输送热蒸汽及液体。

在本实施例中，所述空气能加热组件31优选为冷凝器，所述热能吸收组件32优选为蒸发器，所述空气能加热装置3还包括连接所述冷凝器和所述蒸发器的压缩机33，其中，所述蒸发器实现蒸发吸热过程，所述冷凝器实现冷凝发热过程，以及所述压缩机、冷凝器和蒸发器都之间通过循环管路连接，其内储有冷媒介质，工作时，驱动所述压缩机运转,通过蒸发器从空气中吸收大量热能,再通过冷凝器将吸收的热能释放给水,以制取热水。对于压缩机、冷凝器和蒸发器的具体工作原理则不再作一一赘述。

以下结合图1-2对所述蒸汽加热装置的具体设置方式中作详细说明：

所述蒸汽加热装置4包括第三箱体41和第四箱体42，所述第三箱体41分别通过第一管道与所述第一箱体21连通，通过滤管结构与所述第二箱体22连通；所述第四箱体42分别与所述第三箱体41和所述第一管路结构5的入口连通，所述第四箱体41内设置有将液体加热至蒸汽状态的蒸汽加热组件43，蒸汽加热组件43为电加热器，通过上述结构可知，所述第三箱体41接收来自第一箱体和第二箱体的液体水，并将液体水输送至所述第四箱体42中通过蒸汽加热组件43加热至蒸汽状态，根据第四箱体在工作时处于高温高压状态，足以形成沸水及蒸汽以满足模具成型装置的成型生产需要，而不将滤管结构与第四箱体进行连接，是为了避免第四箱体在高压状态下可能通过滤管结构会发生蒸汽喷发现象，从而保障滤管结构连接的安全性和可靠性，以使第二箱体22内的冷凝液体经滤管结构、第三箱体循环至第四箱体中再加热利用。

进一步优选的，所述第三箱体41与所述第四箱体42通过第三管道连接，所述第三管道上设置有单向控制阀44或电磁泵，使第三箱体41内的热水可以可靠输送至第四箱体42内进行加热处理，并且，如图1所示，所述第四箱体41内还设置有温度监测器45，并在其侧壁上还设置有泄压阀46，通过通过温度监测器33可以实时监测所述蒸汽室的蒸汽温度变化，以便于操作人员控制蒸汽加热组件的工作时间，以及当第四箱体内的压力高出预设值时就会打泄压阀进行泄压，以平衡箱体的内部压力。

作为一种优选实施方式，所述第三箱体42的内夹层中设有至少一层的保温材料，其侧壁上设置有排污阀47，这种结构设置，所述保温材料可以选择石棉或者岩棉来进行保温均可，也就是将第三箱体42作为一种保温水箱对其内热水起到保温效果，在需要清洗箱体时，只需要打开第三箱体上设置的排污阀47进行排水，还可以有效排除箱体内积存的杂质。

在本实施例中，如图2所示，为了使第一箱体内的水加热更为均匀充分，所述第一箱体21内设置有用于使所述第一箱体21的水形成螺旋水流的导流装置24，具体的，所述导流装置24可优选为螺旋桨装置或超声波振动装置或螺旋泵装置，这种结构设置，在螺旋状态下水流能够与空气能加热组件充分接触，有利于促进热交换。

下面结合图1对所述模具成型装置的具体结构做详细说明：

所述模具成型装置1包括合模形成模腔11的上模芯12和下模芯13，以及连接所述上模芯12或下模芯13的驱动杆结构，还包括连接所述模腔的料斗,以及适合安装容纳所述蒸汽发生器的机箱14，其中，所述第一管路结构和第二管路结构分别与所述模腔21连通。所述模具成型装置的成型过程为：首先通过驱动杆结构带动下模芯与上模型合模，再由料斗将塑泡原料注入到模腔中，通过第一管路结构5将高温蒸汽引入模腔中，使塑泡原料发泡产生微孔并增长到一定体积，从而得到泡沫塑料制品；当产品定形后，可先通过冷气管道8对模腔注入冷气降温，而冷气经过模具后会温度升高，再通过第二管路结构6将热蒸汽及水输送至第二箱体22内，从而能借助所述蒸发器吸收余热，实现资源可循环利用的作用，显然所述第二管路结构和冷气管路的工序可根据实际要求先后调整，最后再打开模具取出成型产品。

为了实现所述泡沫塑料一体成型机的自动控制操作，所述机箱1上还设置有控制连接所述模具成型装置2和蒸汽发生器的智能控制装置9，以智能控制装置9为核心通过协议或线路集中控制所述模具成型装置2和所述蒸汽发生器协调工作，从而满足泡沫塑料一体成型机的工作流程要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。